კონდენსატორის წრედის ფორმულა

კონდენსატორს აქვს კონკრეტული ტევადობა. თუ საჭირო ტევადობა არ არის ხელმისაწვდომი, საჭირო ტევადობის მისაღწევად შესაძლებელია ორი ან მეტი კონდენსატორის შეერთება. კონდენსატორების სწორად შესაერთებლად აუცილებელია კონდენსატორის წრედების საფუძვლიანი გაგება.

კონდენსატორის სქემების შესწავლამდე, ჯერ სიმბოლოები უნდა გაიგოთ. კონდენსატორის წრედის ფორმულა 1შემდეგი. კონდენსატორის სიმბოლოში ორი ვერტიკალური ხაზი წარმოადგენს პარალელურ-ფირფიტიან კონდენსატორში არსებულ ორ გამტარს. აკუმულატორის სიმბოლოში, უფრო გრძელი ვერტიკალური ხაზი წარმოადგენს მაღალ პოტენციალს (+), ხოლო უფრო მოკლე ვერტიკალური ხაზი - დაბალ პოტენციალს (-). როგორც კონდენსატორის, ასევე აკუმულატორის სიმბოლოებში ჰორიზონტალური ხაზები წარმოადგენს მავთულებს.

სერიული წრედი

კონდენსატორის წრედის ფორმულა 2მარცხენა მხარეს ნაჩვენები ორი კონდენსატორის მიერთებას მიმდევრობით დაკავშირებული კონდენსატორები ეწოდება. მარჯვენა მხარეს მოცემულ სურათზე გამოსახულია შემცვლელი კონდენსატორი, რომლის ტევადობა ტოლია მიმდევრობით დაკავშირებული ორი კონდენსატორის ტევადობისა.

თავდაპირველად, ორივე კონდენსატორი დაცლილია. აკუმულატორთან შეერთების შემდეგ, კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა1 რომელიც დაკავშირებულია აკუმულატორის დადებით პოლუსთან, დადებითად დამუხტული ხდება, რადგან ელექტრონები გამოდიან მისგან და კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტიდან2 აკუმულატორის უარყოფით კონტაქტთან დაკავშირებული კონდენსატორი უარყოფითად იმუხტება მის მიერ მიღებული ელექტრონების გამო. უარყოფითად დამუხტული ელექტრონები მოძრაობენ, რადგან ისინი იზიდავენ აკუმულატორის დადებითად დამუხტულ დადებით კონტაქტს. შემდეგ ეს ელექტრონები აკუმულატორის უარყოფითად დამუხტული უარყოფითი კონტაქტურით განიზიდება კონდენსატორი C-ს ქვედა ფირფიტისკენ.2კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა1 დადებითად დამუხტული ფირფიტა იზიდავს ელექტრონებს კონდენსატორის C ზედა ფირფიტიდან.2 ისე, რომ ელექტრონები მოძრაობენ კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტისკენ1შედეგად, კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტა1 უარყოფითად დამუხტული ხდება და კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა2 დადებითად დამუხტული გახდეს.

ასევე წაიკითხეთ  სტაციონარული და მდგომი ტალღების მაგალითები

კონდენსატორის C ზედა ფირფიტიდან გამომავალი უარყოფითი მუხტი1 იგივე რაოდენობა, რაც უარყოფითი მუხტი, რომელიც შედის კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტაში2 და კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა1 იღებს დადებით მუხტს, რომელიც ტოლია მისგან გამომავალი უარყოფითი მუხტის ზომისა. ანალოგიურად, კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტაზე უარყოფითი მუხტი1 იგივეა, რაც დადებითი მუხტი კონდენსატორის C ზედა ფირფიტაზე2ამგვარად, თითოეულ გამტარ ფირფიტას აქვს ერთი და იგივე მუხტი, მაგრამ ნიშანი განსხვავებულია, სადაც კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა1 დამუხტული +Q, კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტა1 დამუხტული -Q, კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა2 დამუხტული +Q და კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტა2 დამუხტული -Q. მიმდევრობით წრედში, კონდენსატორ C-ზე ელექტრული მუხტის რაოდენობა1 (Q1) = რაოდენობა ელექტრული მუხტი კონდენსატორ C-ზე2 (Q2) = Q.

რაც შეეხება ელექტრულ პოტენციალს? მიმდევრობით შეერთებისას, შემცვლელი კონდენსატორის ელექტრული პოტენციალი იგივეა, რაც თითოეული კონდენსატორის ელექტრული პოტენციალი, V = V1 + V2. ელექტრული პოტენციალი კონდენსატორ C-ზე1 არის V1 = კითხვა/პასუხი1, კონდენსატორ C-ზე ელექტრული პოტენციალი2 არის V2 = კითხვა/პასუხი2 და შემცვლელი კონდენსატორის ელექტრული პოტენციალია V = Q/C.
ვ = ვ1 + V2
კითხვა/კითხვა = კითხვა/კითხვა1 + კითხვა-პასუხი2
Q/C = Q (1/C1 + 1/C2)
1/C = 1/C1 + 1/C2
თუ სამი კონდენსატორი მიმდევრობით არის დაკავშირებული, ზემოთ მოცემული ფორმულა იცვლება შემდეგნაირად:
1/C = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3
თუ ოთხი კონდენსატორია, დაამატეთ 1/C4ანალოგიურად, თუ ხუთი კონდენსატორია და ა.შ. ეს არის ფორმულა, რომელიც განსაზღვრავს ჩანაცვლებითი კონდენსატორის ტევადობას მიმდევრობით შეერთებული კონდენსატორებისთვის.

ასევე წაიკითხეთ  ასტრონომიული ტელესკოპის (ბინოკლის) ფორმულა

დავუშვათ, C1 არის 2 და C2 1-ის ტოლია, მაშინ შემცვლელი კონდენსატორის ტევადობაა:
1/C = 1/C1 + 1/C2 = 1/2 + 1/1 = 1/2 + 2/2 = 3/2
C/1 = C = 2/3
ამ გაანგარიშების საფუძველზე, დაასკვნეს, რომ შემცვლელი კონდენსატორის ტევადობა ნაკლებია მიმდევრობით შეერთებული თითოეული კონდენსატორის ტევადობაზე.

პარალელური წრედი

კონდენსატორის წრედის ფორმულა 3მარცხენა მხარეს ნაჩვენები წესით დაკავშირებულ ორ კონდენსატორს პარალელური კონდენსატორები ეწოდება. მარჯვენა მხარეს მოცემულ სურათზე ნაჩვენებია ეკვივალენტური კონდენსატორი, რომლის ტევადობა ტოლია პარალელურად შეერთებული ორი კონდენსატორის ტევადობისა.

კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა1 და C2 აკუმულატორის დადებით პოლუსთან დაკავშირებული ისე, რომ ამ ორ ფირფიტას მაღალი ელექტრული პოტენციალი ჰქონდეს. ამასობაში, კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტა1 და C2 აკუმულატორის უარყოფით პოლუსთან დაკავშირებულია ისე, რომ ამ ორ ფირფიტასაც დაბალი ელექტრული პოტენციალი ჰქონდეს. ამგვარად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ პარალელურად დაკავშირებულ თითოეულ კონდენსატორს იგივე პოტენციური სხვაობა აქვს, რაც აკუმულატორის პოტენციურ სხვაობას (V)1 = V2 = ვ).

როდესაც აკუმულატორს ორი პარალელური კონდენსატორი უერთდება, აკუმულატორის დადებითი პოლუსი ელექტრონებს ზედა ფირფიტისკენ იზიდავს, ხოლო უარყოფითი პოლუსი ელექტრონებს ქვედა ფირფიტისკენ მიმართავს, რაც იწვევს ელექტრონების გადაადგილებას ზედა ფირფიტიდან ქვედა ფირფიტაზე. ორი ზედა ფირფიტა კარგავს ელექტრონებს და დადებითად დამუხტვადი ხდება, ხოლო ორი ქვედა ფირფიტა იძენს ელექტრონებს და უარყოფითად დამუხტვადი ხდება. ელექტრონების გადაცემა წყდება, როგორც კი ორ გამტარ ფირფიტას შორის პოტენციური სხვაობა აკუმულატორის პოტენციური სხვაობის ტოლი გახდება.

ასევე წაიკითხეთ  ფოტოელექტრული ეფექტის ფორმულა

კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა1 და კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტა1 იგივე ელექტრული მუხტი აქვთ, მაგრამ საპირისპირო ნიშნები აქვთ. ანალოგიურად, კონდენსატორის C ზედა ფირფიტა2 და კონდენსატორის C ქვედა ფირფიტა2 ინახავს იგივე სიდიდის, მაგრამ საპირისპირო ნიშნების მქონე ელექტრულ მუხტს. თუ ელექტრული მუხტი ინახება C კონდენსატორში1 არის Q1 და C კონდენსატორში შენახული ელექტრული მუხტი2 არის Q2 მაშინ პარალელურად დაკავშირებულ ორ კონდენსატორში შენახული ელექტრული მუხტის რაოდენობაა Q = Q1 +Q2ამგვარად, პარალელურად დაკავშირებულ კონდენსატორებზე მთლიანი ელექტრული მუხტი თითოეული კონდენსატორის მუხტების ჯამის ტოლია.

პარალელურად დაკავშირებულ თითოეულ კონდენსატორზე ელექტრული მუხტის სიდიდე გამოითვლება Q განტოლების გამოყენებით1 = C1 ΔV და Q2 = C2 ΔV, ხოლო შემცვლელი კონდენსატორის ელექტრული მუხტის სიდიდე გამოითვლება განტოლების Q = C ΔV გამოყენებით, სადაც Q არის ელექტრული მუხტი, C არის ტევადობა და ΔV არის ელექტრული პოტენციალის სხვაობა. განტოლება Q = Q1 +Q2 ხელახლა ფორმულირებულია Q-ს ჩანაცვლებით:
ქ = ქ1 +Q2
C ΔV = C1 ΔV + C2 ΔV
C ΔV = ΔV (C1 + გ2)
C = C1 + გ2
პოტენციური სხვაობა ΔV იგივეა და შესაბამისად, განტოლებიდან ამოღებულია.
თუ პარალელურად სამი კონდენსატორია შეერთებული, ზემოთ მოცემული ფორმულა შემდეგნაირად იცვლება:
C = C1 + გ2 + გ3
თუ ოთხი კონდენსატორია, მაშინ C ემატება4ანალოგიურად, თუ ხუთი კონდენსატორია და ა.შ. ეს არის პარალელურად შეერთებული კონდენსატორების შემცვლელი კონდენსატორის ტევადობის განსაზღვრის ფორმულა.

დავუშვათ, C1 არის 2 და C2 1-ის ტოლია, მაშინ შემცვლელი კონდენსატორის ტევადობაა:
C = C1 + გ2 2 + 1 = 3
ამ გაანგარიშების საფუძველზე, დაასკვნეს, რომ შემცვლელი კონდენსატორის ტევადობა მეტია პარალელურად შეერთებული თითოეული კონდენსატორის ტევადობაზე.

 

 

დატოვეთ კომენტარი